[IT 상식사전] 가상화란 무엇인가?

IT 분야에서 가상화(假像化, virtualization)는 매우 폭넓게 쓰이는 용어입니다. 최근 IT 뉴스를 보면, 가상 부동산에 대한 투자가 뜨겁습니다. 2021년 11월 어느 한 메타버스 안에 있는 가상 부동산이 430만 달러(약 51억 원)에 판매되었다고 합니다. 메타버스 부동산 개발업체인 리버플릭 렐름은 이 지역을 다양한 용도로 개발하기 위한 목적으로 아타리사(社)로부터 구입했다고 합니다.

우리나라도 이러한 열풍에서 예외는 아닙니다. 구글의 3차원 지도를 기반으로 현실을 그대로 모방한 가상 부동산 플랫폼 ‘어스2’는 ‘세컨드서울’ 프로젝트를 통해 2021년 말 가상 부동산 내 청약 접수를 했습니다. 놀랍게도 강남, 용산, 한남동 같은 서울 도심지는 시작하자마자 신속하게 마감이 되었다고 합니다.

이렇게 현실을 가상세계로 그대로 옮기는 것을 디지털 트윈이라고 합니다. 디지털 트윈은 GE(제너럴 일렉트릭)에서 만든 개념으로, 사물이든 건물이든 어떤 지역이든 실제의 것과 쌍둥이처럼 똑같은 것을 가상에서 만드는 것입니다. 그리고 이것의 장점은 실제적인 물리적 자산을 대신해서 가상세계에서 시뮬레이션을 할 수 있다는 것입니다.

현실에서 비용이 많은 드는 실험을 해볼 수 있고, 가상세계에서의 변화를 통해서 현실 세계의 변화를 예측할 수 있고, 이러한 실험과 모니터링을 통해서 현실 세계의 사물과 재화를 보다 효율적으로 활용할 수 있는 것입니다. 예를 들면, 디지털 트윈으로 만들어진 자동차의 가상 충돌 실험은 이미 폭넓게 활용하고 있는 기술입니다.

가상화된 세계는 환상이나 흥밋거리가 아니라, 실질적으로 현실 생활에 큰 기여를 하고 있고 앞으로 이러한 현상은 점차 확대될 터이니 가상 부동산의 인기도 이러한 맥락에서 전망할 수 있고, 이해할 수 있을 것입니다.

가상화의 의미와 역사

컴퓨팅 내부에서의 가상화나 가상화 기술도 디지털 트윈과 같은 방식으로 생각해 볼 수 있습니다. 말하자면, 컴퓨팅 시스템의 하드웨어를 똑같이 가상으로 만들어내는 것입니다.

지금은 많이 쓰이지는 않고 있습니다만, ISO 파일을 읽기 위해서 데몬(DAEMON)이라는 프로그램을 활용해 본 분들이 많이 있을 것입니다. ISO 파일은 CD 데이터를 컴퓨터에 가상으로 데이터화시킨 것입니다. 보통 더 이상 출시되지 않는 철 지난 게임을 하기 위해 데몬이 제공하는 가상의 CD 드라이브로 실행해 게임을 하는 것입니다. 윈도8 이후로, ISO 파일을 읽을 수 있는 기능이 윈도에 자체적으로 내장되어 있으니 쓸 일이 많지는 않을 것입니다.

어쨌든 가상의 CD 드라이브를 만드는 것과 같이 물리적인 컴퓨팅 자원, 하드웨어를 소프트웨어 형태로 가상으로 만들어내는 것이 가상화 기술입니다. 현실의 서울을 어스2에서 가상의 서울로 만들어내는 것처럼 말입니다. 이처럼 가상화는 실제로는 없지만 있는 것처럼 만들 수 있고, 하나를 여러 개로 만들어 활용할 수 있으며, 여러 개를 하나로 묶어서 사용할 수도 있습니다.

가상화는 컴퓨터가 만들어진 초창기 1960년대에 처음 등장하였습니다. 하나의 집채만 한 컴퓨터의 자원을 여러 사람이 나눠서 써야 했으므로, 컴퓨터의 활용도를 높이기 위해서 시작된 것입니다. 그러나 1980년대 이후 반도체 기술, 마이크로프로세서의 집적 기술이 발달하면서 컴퓨터 비용이 저렴해지고, 새롭게 등장한 운영체제가 멀티 프로세싱이 가능하도록 기술적인 지원을 해줌으로써 가상화 기술은 정체되었습니다.

그러다 1990년대 후반 이후 다양한 운영체제와 수많은 하드웨어가 등장하는 등 컴퓨팅 자원이 방대해지고 특히 인터넷의 시대가 되면서 각종 데이터가 기하급수적으로 늘어나면서, 컴퓨팅 자원을 효율적으로 활용해야 할 필요성이 커지면서 다시 주목받게 되었습니다.

가상화 기술은 어떻게 쓰는가?

가상화 기술을 쓰는 이유는 앞에서도 잠시 언급했지만, 가장 중요한 요인은 컴퓨팅 자원을 효율적으로 활용하기 위해서입니다. 가상화 기술로 디스크, 메모리, 네트워크 등을 가상으로 만들어낼 수 있기 때문입니다.

앞서 게임을 예로 든 것처럼 하드 디스크가 없어도 가상화를 통해 있는 것처럼 활용할 수 있습니다. 가령 가상 머신을 활용해서 하나의 컴퓨터에 여러 컴퓨터가 있는 것처럼 만들어서 한 컴퓨터에 리눅스와 윈도 2개의 운영체제를 쓸 수도 있습니다. 마찬가지로 하드 디스크의 자원을 이용해 가상 메모리를 만들게 되면, 현실의 물리적인 메모리 용량을 확장해서 사용할 수 있습니다.

이러한 기술을 바탕으로 비즈니스 관점으로는 서버, 스토리지, 네트워크, 개인의 PC 등을 가상화하여 개인과 기업의 소비자들에게 제공하는 것이 ‘클라우드 컴퓨팅’입니다. 즉, 구글, MS, 아마존을 비롯한 공룡 IT기업들이 사활을 걸고 다투고 있는 클라우드 컴퓨팅의 핵심기술이 가상화라고 할 수 있습니다. 현재 가상화 기술이 가장 크게 꽃을 피우고 있는 분야입니다.

가상화 기술 도입의 필요성

비즈니스에서 가상화 기술을 도입했을 때 누릴 수 있는 강점은 클라우드 컴퓨팅의 강점을 말하는 것과 유사한 경향이 있습니다.

먼저, 디지털 트윈과 마찬가지로 테스트를 쉽게 할 수 있다는 것입니다. 가상화를 통해서 복수의 운영체제를 사용할 수 있는 것처럼 다양한 컴퓨팅 환경을 만들 수 있고, 프로그램 개발에서부터 수정과 관리에 이르기까지 다양한 테스트를 할 수 있는 시스템을 구축할 수 있습니다.

다음으로, 문제가 생겼을 때 빠른 복구가 가능합니다. 가상화된 소프트웨어에 총체적으로 백업되어 있는 데이터와 프로그램은 하나의 물리적인 하드웨어에 문제가 생겼을 때 빠른 복구가 가능하도록 합니다. 많은 업체들이 클라우드 컴퓨팅을 이용하는 주된 원인 중의 하나이기도 합니다.

무엇보다 비즈니스의 탄력성, 유연성이 증가하는 것이 장점입니다. 가상화된 물리적 시스템은 서버와 스토리지를 포함한 다양한 하드웨어를, 원하는 곳에 적재적소에 공급할 수 있습니다. 온라인 비즈니스가 성공적으로 성장하여 트래픽 수요가 급증하는 경우 새롭게 물리적 컴퓨팅을 세팅하기 위해 긴 시간을 들일 필요 없이 빠른 시간 내에 대처할 수 있도록 하기 때문에 비즈니스의 탄력성이 크게 증가합니다.

끝으로, 효율성이 크게 증가합니다. 기존 방식으로는 하드웨어 자원을 최대치로 준비해야 하기 때문에 보통 갖고 있는 자원의 20% 이하만 사용할 수 있었다면 가상화를 통해서 물리적 자원을 통합하면 적은 하드웨어 자원으로 효율적으로 활용할 수 있기 때문에 80% 이상 충분히 효율적으로 활용할 수 있는 것입니다. 클라우드 컴퓨팅을 이용하면 적은 비용으로 효율적인 서비스를 할 수 있는 것도 이러한 가상화 기술을 사용해서 하드웨어 손실이 일어나지 않기 때문입니다.

인터넷과 소셜미디어의 발달로 빅데이터의 시대가 가속화되고 있습니다. 빅데이터로 인간의 생활이 편리해지고 비즈니스 기회가 많아지는 것도 사실이지만, 그만큼 전 지구적으로 천문학적인 규모의 하드웨어, 컴퓨팅 자원들이 필요하게 되었습니다. 막대하게 낭비되는 하드웨어는 비즈니스적인 관점에서도 큰 손실일뿐더러, 지구의 환경에도 나쁜 영향을 끼칠 수 있는 것입니다.

이러한 상황과 맞물려 앞으로 디지털 트윈이 눈에 보이는 가상세계로 인류에게 큰 기여를 하는 IT 기술이 되듯이, 가상화 기술은 컴퓨팅 산업 내부적으로 IT 자원을 효율적으로 쓸 수 있게 하여 클라우드 컴퓨팅과 자연 친화적인 IT 환경을 만드는데 지속적으로 기여할 것입니다.

<참고 문헌>

1) CEO 가상화에 눈뜨다. 한국 EMC컨설팅. 전자신문사

2) IT용어도감. 마쓰이 토시카츠 저/김기태 역. 성안당

3) 4차산업혁명시대의 정보통신 개론. 고응남. 한빛아카데미

4) 인공지능시대의 컴퓨터 개론. 김대수. 생능출판

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